GB/T 17416.2-2010 锆矿石化学分析方法 第2部分：锆量和铪量测定（正式版）

代替GB/T17416.2—1998锆矿石化学分析方法第2部分：锆量和铪量测定2010-11-10发布IGB/T17416《锆矿石化学分析方法》共有两个部分：——第1部分：锆铪合量测定；——第2部分：锆量和铪量测定。本部分为GB/T17416《锆矿石化学分析方法》第2部分。本部分代替GB/T17416.2—1998《锆矿石化学分析方法X射线荧光光谱法测定锆量和铪量》。本部分与GB/T17416.2—1998相比，主要变化如下：——修改了本部分的中英文名称；——对文本格式进行了修改；——增加了警示、警告内容；——增加了试样条款。本部分由中华人民共和国国土资源部提出。本部分由全国国土资源标准化技术委员归口。本部分负责起草单位：国家地质实验测试中心。本部分起草单位：辽宁省地质实验研究所。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：1锆矿石化学分析方法第2部分：锆量和铪量测定警示：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。GB/T17416的本部分规定了X射线荧光光谱法测定锆矿石中锆量和铪量的方法。本部分适用于锆矿石，也适用于其他稀有金属矿石中锆量和铪量的测定。测定范围：0.0016%～8.7%(质量分数)锆量(以二氧化锆计);0.0034%～3.0%(质量分数)铪量试料用四硼酸锂、氟化锂混合熔剂以1:5的样品熔剂比熔融制成熔片，用X射线荧光光谱法测定。用国家级标准物质和光谱纯试剂按适当比例配制的标准样品以及国家级标准物质作为校准标准，用理论影响系数法校正元素间的吸收-增强效应。本部分所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。3.1氧化锆(光谱纯)。3.2氧化铪(光谱纯)。3.5三氧化二铝。3.6二氧化硅。3.7磷酸二氢钾。3.8碳酸钙。3.9氧化钛3.10二氧化锰。3.11三氧化二铁。3.12氧化锆。3.13氧化铪。3.14碳酸锶。3.15无水四硼酸锂：X射线荧光光谱分析专用试剂，700℃灼烧2h。3.16氟化锂(优级纯)。3.17混合熔剂：称取200.0g无水四硼酸锂(3.15),12.0g氟化锂(3.16)于玻璃乳钵中，轻轻仔细混4仪器和设备24.2熔样机：温度不低于1150℃。4.3铂-金合金坩埚(95%Pt+5%Au):容积为30mL。4.4铂-金合金铸模(95%Pt+5%Au):上端内径36mm,深3mm,底厚1mm～1.5mm。5试样试样经加工后粒径应小于74μm,于105℃预干燥2h～4h,置于干燥器中保存。6分析步骤6.1校准曲线建立6.1.1向计算机输入测量条件。使用X射线荧光光谱仪测定锆量和铪量的参考测量条件见表1。表1锆量和铪量参考测量条件20(°)计数时间(s)元素谱线波长nm晶体探测器谱线背景1背景2谱线背景1狭缝衰减器干扰谱线NaKaTAPF-PC55.1356.30粗1Zr-Lal(2)MgKa0.9889TAPF-PC45.1747.00粗1AlKa0.8339PETF-PC粗1Kα0.7126RX-4F-PC粗PKα0.6155F-PC粗1Zr-Lal(2)KKa0.3744LiF-200F-PC粗1Kα0.3360LiF-200F-PC粗Ka0.2750LiF-20086.1285.00粗1Hf-Lβ1(2)MnKa0.2103LiF-20062.9761.6065.00粗1Zr-Kβ1,3(3)FeKa0.1937LiF-20057.5255.0060.00粗Ka0.0788LiF-20022.5520.7023.20细Sr-kβHfLβl0.1374LiF-20039.9141.20细1Kα0.0877LiF-20025.1524.5025.70粗1注1:F-PC:流气正比计数器，SC:闪烁计数器。注2:20角以实测值为准。注3:粗狭缝箔片间距450μm,细狭缝箔片间距150μm。6.1.2.1用化学试剂(3.3～3.14)配制一个“标准化”试样，含量见表2。“标准化”试样于105℃烘试剂Na₂CO₃MgOAl₂O₃SiO₂KH₂PO.CaCO₃MnO₂Fe₂O₃ZrO₂HfO₂SrCO₃总和含量/%9.025.02.06.56.1.2.2称取4.5g混合熔剂(3.17)精确到0.5mg及0.9g“标准化”试样(6.1.2.1)精确到0.1mg,置于铂-金合金坩埚(4.3)中，用玻璃棒仔细混匀，盖上坩埚盖，置熔样机(4.2)上，于1200℃~1250℃熔融10min～15min。开始时先用小火慢慢预熔，待熔融物成暗红色的半熔状，开始加大火焰。熔融3过程中要不时摇动坩埚，使粘在坩埚壁上的小熔珠、熔剂或样品进入熔体中，同时驱赶气泡，并使熔融物混匀。熔好后立即将熔融物浇铸到已预热至800℃的铸模(4.4)中，迅速移离高温热源，并用压缩空气从下面冷却铸模底部，熔片即与铸模自动剥离，熔片也可在铂-金坩埚中直接冷却成型。6.1.3校准样品6.1.3.1人工校准样配制首先称取氧化锆8.5g(3.1)精确到0.1mg,氧化铪1.5g(3.2)精确到0.1mg,仔细混匀，作为储备校准样。人工校准样配制方案见表3,人工校准样含量见表4。表3人工校准样配制方案称储备校准样品/g称GBW07109/g合计/g表4人工校准样含量表%样号Na₂OMgOAl₂O₃SiO₂K₂OMnOFe₂O₃ZrO₂HfO₂6.1.3.2除了6个以国家标准物质GBW07109为基体的人工校准样(6.1.3.1)以外，还选用了13个国家级标准物质GBW07304,GBW07308,GBW07311,GBW07103,GBW07104,GBW07105,GBW07106,GBW07108,GBW07109,GBW07111,GBW07112,GBW07114,GBW07407作为校准标准。将19个校准样(6.1.3.1)和(6.1.3.2)在105℃烘4h,放入干燥器中，冷却至室温。6.1.3.3按照(6.1.2.2)的熔融方法将校准样(6.1.3.1)和(6.1.3.2)熔融成熔片。6.1.4“标准化”样片测量6.1.4.1按照测量条件(6.1.1)上机(4.1)测量“标准化”样(6.1.2.2)。6.1.4.2用一点法或两点法扣除背景(6.1.1)。6.1.4.3根据“标准化”样扣除背景后的净强度，按式(1)计算仪器漂移校正系数α,存入计算机。此后，每当测量校准样或未知试样前，均需要再测量“标准化”样，求新的α,存入计算机。式中：I——“标准化”样第一次测量强度(CPS);6.1.5校准样片测量6.1.5.1按照测量条件(6.1.1)上机(4.1)测量标准样(6.1.3.3)。6.1.5.2用一点法或两点法扣除背景(6.1.1)。46.1.5.3进行仪器漂移校正：由计算机按式(2)对标准样片的净强度自动进行仪器漂移校正。I。=aln………………(2)式中：I。——校正仪器漂移后的强度(CPS);I₀——校正仪器漂移前的强度(CPS)。6.1.6计算理论影响系数算机。理论影响系数见表5。表5消去烧失量的理论影响系数分析组分谱线平均含量/%Na₂OMgOAl₂O₃SiO₂K₂OMnOFe₂O₃ZrO₂HfO₂Na₂O0.4022MgOAl₂O₃SiO₂K₂O2.1479TiO₂MnOFe₂O₃ZrO₂HfO₂4.7037样品0.9g精确到0.1mg,无水四硼酸锂(3.15)4.2453g精确到0.1mg,氟化锂(3.16)0.2547g精确到0.1mg,铑靶端窗X射线管，50kV,入射角63°,出射角40°。6.1.7计算校准曲线系数6.1.7.1根据理论影响系数(6.1.6)和校准样(6.1.3)推荐值，按式(1)计算校准样的“表观含量”。式中：R;——表观含量；W;,W;——校准样推荐值；a;——理论影响系数。6.1.7.2通过校准样的表观含量和扣除背景并经仪器漂移校正的分析线净强度(6.1.5.2)和(6.1.5.3),用回归法计算校准曲线系数a,b,c和经验的谱线重叠校正系数β;,存入计算机。校准曲线见式(4)。R,=al²+bl;+c+Eβ;I……………(4)式中：I₁——分析线强度，已经扣除了背景，但仍包含谱线重叠干扰的合强度(CPS);β——经验的谱线重叠校正系数；I;——干扰组分已经扣除了背景的强度(CPS)。56.2试料量称取0.9g试料，精确到0.1mg。6.3测定6.3.1称取4.5g混合熔剂(3.17)精确到0.5mg及试料(6.2),置于铂-金合金坩埚(4.3)中，按(6.1.2.2)的方法熔融成熔片。同一试样，在同一实验室，应由同一操作者在不同时间内熔2个～3个样片，并同时熔融1个～2个国家级标准物质，作为质量监控用。6.3.2按照测量条件(6.1.1)上机(4.1)测量“标准化”样(6.1.2.2),扣背景。6.3.3按照测量条件(6.1.1)上机(4.1)测量试样(6.3.1),扣背景，进行仪器漂移校正(6.1.5.3),得到分析线净强度。7结果计算由试样扣除背景的分析线净强度(6.3.3),通过校准曲线式(4)计算试样的表观含量R;,同时校正谱线重叠干扰，再通过Lachance方程W;=R(1+Za;;W;)和理论影响系数a;(6.1.6),用叠代法校正元素间的吸收-增强效应，计算出试样各组分的含量，打印分析结果。一旦校准曲线建立起来，在以后的例行分析中，只要按分析步骤(6.2～6.3)和(7)进行即可。注：Na₂O,MgO,Al₂O₃,SiO₂,P₂O₃,K₂O,CaO,TiO₂,MnO,Fe₂O₃作为对ZrO₂和HfO₂增强进行元素间吸收-效应校正的组分，SrO作为对ZrO₂进行谱线重叠校正的组分，可以不报出分析结果。8精密度锆矿石中锆量和铪量的测定结果的精密度见表6。表6锆量和铪量精密度元素(组分)水平范围m/(μg/g)重复性限r/(μg/g)再现性限R/(μg/g)氧化锆r=10.16+0.019mR=35.95+0.056m氧化铪r=27.81+0.014m注：本精密度数据是由6个实验室对9个水平的试样所做的试验中